Question

【題目】向一定量的Mg2+、NH4+、Al3+混合溶液中加入Na2O2的量與生成沉淀和氣體的量(縱坐標)的關系如圖所示，則溶液中Mg2+、NH4+、Al3+三種離子的物質的量之比為( )

A. 1∶1∶2B. 2∶2∶1

C. 1∶2∶2D. 9∶2∶4

Answer 1

【答案】C

【解析】

根據圖象分析，A點時沉淀的量最大，沉淀是氫氧化鋁和氫氧化鎂，從A點到B點，沉淀的質量減少，減少的量是氫氧化鋁，氫氧化鋁的物質的量為0.2mol，不溶解的沉淀是氫氧化鎂，其物質的量是0.1mol，根據原子守恒確定鎂離子、鋁離子的物質的量；根據A點過氧化鈉物質的量計算生成氧氣的物質的量，根據氣體總的物質的量計算生成氨氣的物質的量，根據氮原子守恒從而計算銨根離子的物質的量。

由圖知，沉淀中含0.1mol Mg(OH)2和0.2molAl(OH)3，即原溶液中含Mg2+0.1mol，含Al3+0.2mol，根據Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓，沉淀2種金屬陽離子共需NaOH的物質的量為0.1mol×2+0.2mol×3=0.8mol。由圖中橫坐標知與3種陽離子恰好完全反應時需Na2O20.5mol，而0.5molNa2O2與水反應生成1molNaOH和0.25molO2，由NH4++OH-NH3↑+H2O，所以由NH4+消耗NaOH的量（1mol-0.8mol=0.2mol）或生成NH3的物質的量（0.45mol-0.25mol=0.2mol）均可求得原溶液中含0.2molNH4+，所以Mg2+、NH4+、Al3+物質的量之比=0.1mol：0.2mol：0.2mol=1：2：2；

故合理選項是C。